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第二章：PC机基本结构原理 nCPU（ Contral Processing Unit ） 第二章：PC机基本结构原理 n一、CPU性能指标： 1、主频：指CPU内核运行时的时钟频率， 单位是MHz/GHz，用来表示CPU的运算速 度 2、外频：指的是系统总线的工作频率（外频 的速度影响到CPU与内存、L2CACHE之间 的数据交换速度 第二章：PC机基本结构原理 n3、倍频：指的CPU外频与主频相差的倍数 三者关系如下： 主频=外频*倍频 n4、锁频：指CPU生产厂家在生产CPU时，将CPU的倍频系 数锁定 n5、超频：将外频或倍频人为地提高，使其工作频率超过额 定的主频（超频所带来的后果#$%） n6制造工艺：制造工艺的纳米是指电路与电路之间的距离。 制造工艺的趋势是向密集度愈高的方向发展。密度愈高的电 路设计，意味着在同样大小面积中，可以 拥有密度更高、功 能更复杂的电路设计。现在主要的180nm、130nm、 90nm、65nm、45nm。最近官方已经表示有32nm的制 造工艺了。 第二章：PC机基本结构原理 n7、CPU工作电压：CPU正常工作所需要的电压5V（CPU内核 工作电压越低，说明CPU的制造工艺越先进） n8、缓存 ：缓存大小也是CPU的重要指标之一，而且缓存的结 构和大小对CPU速度的影响非常大 ，但是由于CPU芯片面积 和成本的因素来考虑，缓存都很小 。 L1 Cache(一级缓存)是CPU第一层高速缓存，分为数据缓 存和指令缓存 L2 Cache(二级缓存)是CPU的第二层高速缓存，分内部和 外部两种芯片 L3 Cache(三级缓存)它的实际作用即是，L3缓存的应用可 以进一步降低内存延迟，同时提升大数据量计算时处理器的性 能。 第二章：PC机基本结构原理 n9、指令集： 就是cpu中用来计算和控制计算机系统的一套指令的集合，如 Intel的MMX（Multi Media Extended）、SSE、 SSE2 10、前端总线： 是CPU和外界交换数据的最主要通道 ，前端总线的速度指的 是数据传输的速度 n11、封装形式 CPU封装是采用特定的材料将CPU芯片或CPU模块固化在其 中以防损坏的保护措施，一般必须在封装后CPU才能交付用 户使用。 第二章：PC机基本结构原理 n二、CPU基本部件 n1、电脑指令：是CPU提供运算服务的最小单 位 n工作原理：由电脑单位送来的一组电流信号 通过CPU中特定的接脚（针脚或金手指）送 往CPU主体，然后CPU按照电流信号的代表 意义，执行对应指令。 第二章：PC机基本结构原理 n2、数学运算器（ALU） 用来处理内部的基本数学与逻辑运算功能 n3、浮点运算（FPU）是专门运算小数数据的单元 n4、内存寻址线： 是CPU用来送出内存地址信号所用的数据通道 n5、超线程技术:充分得用了Pentium 4强大的运算能 力,为每个物理设置两个入口，从软件上看是 两个逻辑，在不增加面积的情况下，分享 资源 第二章：PC机基本结构原理 n二、CPU的发展历程 任何东西从发展到壮大都会经历一个过程， CPU能够发展到今天这个规模和成就，其中的 发展史更是耐人寻味。作为电脑之“芯”的CPU 也不例外，接下来我们进入时间不长却风云 激荡的CPU发展历程中去。详情请关注由荚sir 呕心沥血强力打造的史诗巨作龙争虎斗 之CPU发展 第二章：PC机基本结构原理 n三、CPU厂商 Intel公司 英特尔公司是全球最大的半导 体芯片制造商，它成立于1968年 ， 1971年，英特尔推出了全球第一个 微处理器。这一举措不仅改变了公 司的未来，而且对整个工业产生了 深远的影响。微处理器所带来的计 算机和互联网革命，改变了这个世 界。 第二章：PC机基本结构原理 AMD公司 成立于1969年，对于 Intel公司，最有力的挑战 的就是AMD公司，感谢 ！ 第二章：PC机基本结构原理 VIA威盛公司 VIA威盛是台湾一家主板芯片 组厂商,收购了前述的 Cyrix和 IDT的cpu部门,推出了自己的 CPU 国产龙芯 GodSon 小名狗剩,是国有 自主知识产权的通用处理器,目 前已经有2代产品 第二章：PC机基本结构原理 nCpu接口类型 CPU的接口都是针脚式接口，对应到主板 上就有相应的插槽类型。CPU接口类型不同， 在插孔数、体积、形状都有变化， 所以不能 互相接插。 SLOT 1/2/a 第二章：PC机基本结构原理 nIntel 接口： nSocket 370 nSocket 478 nSocket 775 nSocket B nAMD 接口： nSocket 462 nSocket 754 nSocket 939 nSocket 940 第二章：PC机基本结构原理 nSocket 370 架构是英特尔开发出 来代替SLOT架构，采用 零插拔力插槽，对应的 CPU是370针脚。英特尔 公司著名的“铜矿”和”图 拉丁”系列CPU就是采用 此接口。 第二章：PC机基本结构原理 nSocket 478 : Socket 478接口是目前 Pentium 4系列处理器所采用 的接口类型，针脚数为478 针。Socket 478的Pentium 4 处理器面积很小，其针脚排 列极为紧密。英特尔公司的 Pentium 4系列和P4 赛扬系 列都采用此接口。 nSocket 775 Socket 775又称为Socket T，是 目前应用于Intel LGA775封装的CPU所 对应的接口，目前采用此种接口的有 LGA775封装的Pentium 4、 Pentium 4 EE、Celeron D等CPU。与以前的 Socket 478接口CPU不同，Socket 775 接口CPU的底部没有传统的针脚，而代 之以775个触点， 即并非针脚式而是触 点式，通过与对应的Socket 775插槽内 的775根触针接触来传输信号。Socket 775接口不仅能够有效提升处理器的信 号强度、提升处理器频率，同时也可以 提高处理器生产的良品率、降低生产成 本。随着Socket 478的逐渐淡出， Socket 775将成为今后所 有Intel桌面 CPU的标准接口。 nSocket B 针脚数1366. Intel新一代的 LGA 1366接口， 未来将代替目前 的LGA775。 第二章：PC机基本结构原理 nSocket A 也叫Socket 462， 是以前AMD公司 Athlon XP和Duron处 理器的插座标准。 Socket A接口具有 462插空 第二章：PC机基本结构原理 nSocket 754 Socket 754是2003年9月 AMD64位桌面平台最初 发布时的CPU接口，目 前采用此接口的有低端 的Athlon 64和高端的 Sempron，具有754 根CPU针脚。随着Socket 939的普及，Socket 754 最终也会逐渐淡出 nSocket 939 Socket 939是AMD公司 2004年6月才推出的64位桌 面平台接口标准，目前采用 此接口的有高端的Athlon 64 以及Athlon 64 FX，具有 939根CPU针脚。Socket 939处理器和与过去的 Socket 940插槽是不能混插 的，但是，Socket 939仍然 使用了相同的CPU风扇系统 模式，因此以前用于Socket 940和Socket 754的风扇同 样可以使用在Socket 939处 理器。 nSocket 940 / AM2 Socket 940是最早发布的 AMD64位接口标准，具有 940根CPU针脚，目前采用此 接口的有服务器/工作站所使 用的Opteron以及最初的 Athlon 64 FX。随着新出的 Athlon 64 FX改用Socket 939 接口，所以Socket 940将会 成为Opteron的专用接口。 第二章：PC机基本结构